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                    避雷塔在輸電線路防雷中的應用

                    2021-09-15

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                    1、線路避雷器防雷的基本原理

                    雷擊桿塔時,一部分雷電流通過避雷線流到相臨桿塔,另一部分雷電流經桿塔流入大地,桿塔接地電阻呈暫態電阻特性,一般用沖擊接地電阻來表征。

                    雷擊桿塔時塔頂電位迅速提高,其電位值為Ut=iRd+L.di/dt(1)

                    式中i——雷電流;

                    Rd——沖擊接地電阻;

                    L.di/dt——暫態分量。

                    當塔頂電位Ut與導線上的感應電位U1的差值超過緣子串50%的放電電壓時,將發生由塔頂至導線的閃絡。即Ut-U1>U50,如果考慮線路工頻電壓幅值Um的影響,則為Ut-U1+Um>U50。因此,線路的耐雷水平與3個重要因素有關,即線路緣子的50%放電電壓、雷電流強度和塔體的沖擊接地電阻。一般來說,線路的50%放電電壓是一定的,雷電流強度與地理位置和大氣條件相關,不加裝避雷器時,提高輸電線路耐雷水平往往是采用降低塔體的接地電阻,在山區,降低接地電阻是非常困難的,這也是為什么輸電線路屢遭雷擊的原因。
                    加裝避雷器以后,當輸電線路遭受雷擊時,雷電流的分流將發生變化,一部分雷電流從避雷線傳入相臨桿塔,一部分經塔體入地,當雷電流超過一定值后,避雷器動作加入分流。大部分的雷電流從避雷器流入導線,傳播到相臨桿塔。雷電流在流經避雷線和導線時,由于導線間的電磁感應作用,將分別在導線和避雷線上產生耦合分量。因為避雷器的分流遠遠大于從避雷線中分流的雷電流,這種分流的耦合作用將使導線電位提高,使導線和塔頂之間的電位差小于緣子串的閃絡電壓,緣子不會發生閃絡,因此,線路避雷器具有很好的鉗電位作用,這也是線路避雷器進行防雷的明顯特點。

                    以往輸電線路防雷主要采用降低塔體接地電阻的方法,在平原地帶相對較容易,對于山區桿塔,則往往在4個塔腳部位采用較長的輻射地線或打深井加降阻劑,以增加地線與土壤的接觸面積降低電阻率,在工頻狀態下接地電阻會有所下降。但遭受雷擊時,因接地線過長會有較大的附加電感值,雷電過電壓的暫態分量L.di/dt會加在塔體電位上,使塔頂電位大大提高,更容易造成塔體與緣子串的閃絡,反而使線路的耐雷水平下降。因為線路避雷器具有鉗電位作用,對接地電阻要求不太嚴格,對山區線路防雷比較容易實現。

                    2、避雷器的選型及安裝維護

                    線路避雷器有2種類型,即帶串聯間隙和無串聯間隙2種,因運行方式不同和電站避雷器相比在結構設計上也有所區別。

                    線路避雷器安裝時應注意:

                    (1)選擇多雷區且易遭雷擊的輸電線路桿塔,好在兩側相臨桿塔上同時安裝;

                    (2)垂直排列的線路可只裝上下2相;

                    (3)安裝時盡量不使避雷器受力,并注意保持足夠的安全距離;

                    (4)避雷器應順桿塔單敷設接地線,其截面不小于25mm2,盡量減小接地電阻的影響。

                    投運后進行必要的維護:

                    (1)結合停電定期測量緣電阻,歷年結果不應明顯變化;

                    (2)檢查并記錄計數器的動作情況;

                    (3)對其緊固件進行擰緊,防止松動;

                    (4)5a拆回,進行1次直流1mA及75%參考電壓下泄漏電流測量。